單分子力譜測量技術(shù)是分子生物學(xué)中的重要研究手段。由于大多數(shù)生物變化都伴隨著生物分子之間的相互作用,因此對生物分子自身的力學(xué)特性的研究有助于我們從微觀角度的揭示這些過程。而光鑷是單分子力譜測量的主要方式,因此本課題針對單分子力譜測量實(shí)驗(yàn)中對分子兩端受力及分子形變量的測量需求,設(shè)計(jì)了一種基于單光束光鑷的單分子力譜測量系統(tǒng),課題的研究點(diǎn)如下:1.建立了基于T矩陣的三維光阱力模型。通過電磁模型解釋光鑷捕獲微粒的原理,在電磁模型的理論基礎(chǔ)上使用T矩陣法求解散射光場系數(shù),實(shí)現(xiàn)對光阱中微粒受力的解算。并應(yīng)用三維光阱力模型分析光鑷系統(tǒng)中各項(xiàng)參數(shù)如激光波長、功率、微粒折射率等因素對光鑷在光阱剛度、最大捕獲方面性能的影響,為光鑷設(shè)計(jì)中的參數(shù)選擇提供了依據(jù)。2.設(shè)計(jì)了基于光動(dòng)量法的單光束光鑷測力系統(tǒng)。將單分子力譜測量實(shí)驗(yàn)中分子兩端受力測量轉(zhuǎn)化為對連接在小球兩端微粒所受光阱力的測量。根據(jù)激光在傳播過程中動(dòng)量守恒的原理,將激光在與粒子作用前后光動(dòng)量的改變量通過計(jì)算得到光阱力的數(shù)值,避免了采用傳統(tǒng)剛度法測量光阱力時(shí)由于光阱剛度非線性導(dǎo)致的測量誤差。同時(shí)給出光動(dòng)量變化量的收集方法,使用位置傳感器PSD與光強(qiáng)傳感器P... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

基于AOM的時(shí)間調(diào)制光鑷[10]

1-2 角錐棱鏡產(chǎn)生環(huán)形光阱原理[12]斯光束經(jīng)過高度匯聚，只能在空間鏡，形成貝塞爾光束，就可以將橫向爾光束的自我修復(fù)特性，使得光束不變，對微粒在軸向上沒有力的阱，可以在軸向上的多個(gè)平面同時(shí)捕獲，對微粒進(jìn)行更加復(fù)雜的操控裝置結(jié)構(gòu)，該裝置利用貝塞爾光束運(yùn)輸與軸向同時(shí)捕獲多個(gè)微粒的實(shí)

圖 1-2 角錐棱鏡產(chǎn)生環(huán)形光阱原理[12]高斯光束經(jīng)過高度匯聚，只能在空間中棱鏡，形成貝塞爾光束，就可以將橫向捕貝塞爾光束的自我修復(fù)特性，使得光束在分布不變，對微粒在軸向上沒有力的作用光阱，可以在軸向上的多個(gè)平面同時(shí)捕獲維捕獲，對微粒進(jìn)行更加復(fù)雜的操控。2實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)，該裝置利用貝塞爾光束作軸向運(yùn)輸與軸向同時(shí)捕獲多個(gè)微粒的實(shí)驗(yàn)。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]生物單分子力譜技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 于嬋嬋,姚立.  化學(xué)通報(bào). 2016(04)
[2]基于純相位液晶空間光調(diào)制器的全息光學(xué)捕獲與微操縱[J]. 梁言生,姚保利,馬百恒,雷銘,嚴(yán)紹輝,于湘華.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2016(03)
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博士論文
[1]生物單分子力譜技術(shù)及應(yīng)用研究[D]. 雷海.天津大學(xué) 2017
[2]基于模式復(fù)用技術(shù)的單光纖光鑷研究[D]. 王鐳.哈爾濱工程大學(xué) 2014
[3]基于高斯和柱矢量光束光鑷的微納粒子光學(xué)捕獲及操控[D]. 李雪璁.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010

碩士論文
[1]preQ1核糖開關(guān)的調(diào)控動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)分析[D]. 江誠.上海交通大學(xué) 2015
[2]高數(shù)值孔徑物鏡下單微納米球散射光場振幅和相位分布研究[D]. 劉歡.大連理工大學(xué) 2015
[3]可見光超材料光鑷[D]. 張雷.大連理工大學(xué) 2014



本文編號：3121742